显示技术：四种终极屏显技术对比

姓名：丁子峻    学号：16020188015

转载自：http://digi.tech.qq.com/a/20171009/023676.htm

【嵌牛导读】：据Android Authority网站报道，可以这样说，显示屏是智能手机最重要的特性，因为它是用户使用手机的主要方式。劣质显示屏意味着糟糕的用户体验。与其他所有技术一样，要发现不符合标准的显示屏很容易，但优良显示屏与真正出色的显示屏之间的差别则很难发现。

【嵌牛鼻子】：手机、数码、屏幕、显示技术、LED、LCD、电路

【嵌牛提问】：现有的先进显示技术都有哪些？又各自有什么优势和劣势呢？

【嵌牛正文】：

据Android Authority网站报道，可以这样说，显示屏是智能手机最重要的特性，因为它是用户使用手机的主要方式。劣质显示屏意味着糟糕的用户体验。与其他所有技术一样，要发现不符合标准的显示屏很容易，但优良显示屏与真正出色的显示屏之间的差别则很难发现。

概略地说，智能手机显示屏可以分为两大类：LCD和LED。这两种基本技术经过优化，发展出了AMOLED和IPS LCD。前者代表“有源矩阵有机发光二极管”，后者意为“共面转换液晶显示”。

所有这些并未逃过营销人员的眼睛，这意味着营销活动中不会出现AMOLED和IPS LCD这样“平凡”的字眼。于是我们在营销材料中看到了“超炫屏”（Super AMOLED）、“Super LCD”、“超视网膜显示屏”（Super Retina OLED）和“全视曲面屏”（Infinity Display）等这样的用语。那么，它们真正的含义是什么呢？

AMOLED

AMOLED中的“LED”代表着“发光二极管”，与许多家用电器上用来显示电源是否接通的小红色灯泡是同样的技术。LED显示屏利用了这一概念，缩小灯泡，排列红、绿和蓝色灯泡组成一个个像素。

AMOLED中的“O”代表着有机，它指的是每个LED中两个导体之间的有机材料薄膜，当有电流通过时它们会发光。

最后，AMOLED中的“AM”代表“有源矩阵”而非无源矩阵技术。在无源矩阵中，复杂的网格系统被用来控制单个像素，但速度既慢而且不够精准。有源矩阵系统在每个子像素（例如红、绿、蓝）LED上添加一个薄膜晶体管和一个电容器，其结果是，当一个行和列被激活时，像素上的电容器可以在刷新周期期间保持电荷。

上述图像是三星Galaxy S8中AMOLED显示屏的特写，RGB三角形图案清晰可见。在图像底部，绿色和红色LED没有亮，蓝色LED亮度较低。这是AMOLED显示屏的黑色很深和对比度高的原因。

AMOLED的优点和缺点

优点：

·塑料基底很薄、很轻。

·塑料基底有更好的减震作用，受损的风险较小。

·出色的可视角度。

·可能达到非常宽的色域

·由于每个像素都能关闭，能显示很深的黑色，具有出色的对比度，这使得它非常适合HDR（高动态范围）。

·优良的能源使用效率和电池续航时间

缺点

·难度和成本都更高的生产工艺（例如曲面屏），合格率不高影响了供应。

·蓝色LED退化速度快于红色或绿色，缩短了显示屏的使用寿命。

·如果显示屏的一部分一直显示一个静态图像，存在“烧屏”风险。

那么，什么是超炫屏和全视曲面屏呢？

“超炫屏”是三星使用的一个营销词汇，它意味着显示屏集成有电容触摸屏，而非简单地将一个独立的触摸层覆盖在显示屏之上。它有助于进一步降低显示屏厚度。

“全视曲面屏”也是三星使用的一个营销词汇，意指“无边框、覆盖全部正面、边到边”的显示屏。但是，它仍然属于超炫屏。

IPS LCD

LCD显示屏使用背光源，光线穿过偏振滤光镜、液晶矩阵和彩色滤光片。当加上电压后，液晶会旋转，从而影响能透过的光线的频率。液晶会根据施加的电压不同而旋转不同角度，一个集成电路网格，通过向特定行、列发送电流来控制每个像素。色彩是通过使用红、绿、蓝滤光片（被称作子像素）实现的，不同比例的子像素混合成不同的色彩。

上图是华为Mate 8 LCD显示屏的图像。注意像素是怎样由相同大小的子像素组成的，一个子像素代表一种色彩：红、绿、蓝。

LCD的优缺点

优点：

·出色的色彩再现和色准。

·没有永久“烧屏”的风险。

·成熟的制造工艺，使LCD显示屏能确保供应。

缺点：

·层的深度限制了可视角度。

·由于背光灯一直处于开启状态，对比度和深黑色不够完美。

·在低价显示屏中背光泄露是个问题。

·图像残留

超级LCD?

Android Authority表示，与超炫屏一样，超级LCD显示屏也整合了触摸屏。外层玻璃和显示元素之间没有“空气缝隙”，意味着它具有与超炫屏相似的优点。

视网膜、视网膜高清和超视网膜显示屏

擅长营销的并非只有三星一家公司，还有另外一家公司，那就是苹果。苹果为其显示屏发明了“视网膜”一词。苹果在发布iPhone 4时首次使用了“视网膜”一词，因为其显示屏像素密度（超过300 ppi）远高于iPhone 3GS。后来苹果又使用过“视网膜高清”这一词汇，用于显示屏分辨率至少达到720p的iPhone。

iPhone上所有视网膜和视网膜高清显示屏都是IPS LCD显示屏，但iPhone X的情况有所改变，因为它配置AMOLED显示屏，被苹果称作“超视网膜显示屏”。

它仍然是AMOLED显示屏，不过是加了一些定语而已。

虽然MacBook Pro在营销材料中被宣传为配置“视网膜”显示屏，从上图（放大后）可以看出，它其实就是一块普通LCD显示屏。

色准和显示屏分辨率

两种技术都可以用来生产720p、1080p、Quad HD和4K显示屏。手机厂商已经生产出配置支持HDR10的LCD和AMOLED显示屏的手机。因此，从这一角度出发，两种技术差别不大。

在色彩方面，我们都知道，AMOLED显示屏能显示更深的黑色，对比度更高，但就总体色准而言，两种类型显示屏都很不错。我们对2015和2016两年的多款手机进行了测试，其中包括去年的LG V10和黑莓Priv，我们发现AMOLED显示屏在色准方面的表现更好，而LCD显示屏则略微偏蓝。当时我们指出，“鉴于LCD显示屏基于经过过滤的蓝色背光源，这并不让人感到意外。”

但是，今年（2017年）我们进行一些相似的测试时，发现AMOLED显示屏的优势不再像以往那样大。

配置OLED显示屏的机型：Galaxy Note 8、Pixel XL、一加5、Galaxy S8/S8 Plus

配置LCD显示屏的机型：华为Mate 9、iPhone 7 Plus

烧屏和图像残留

AMOLED的主要弱点之一是“烧屏”的可能性。烧屏指显示屏上出现永久性退色，原因就在于OLED显示屏中红、绿、蓝LED子像素在使用寿命方面的差异。

蓝色LED的发光效率远低于红色或绿色LED，这意味着它们需要更大的驱动电流，更大的电流意味着像素退化得更快。因此，OLED显示屏色彩的退化是不均匀的，最终OLED显示屏颜色会偏红/绿（除非蓝色子像素尺寸更大，就像本文中第一张图像中那样）

Android Authority称，即使是每天开机12小时，AMOLED显示屏的理论使用寿命是数年时间。但是，有许多证据表明一些显示屏遭遇“烧屏”的速度快于其他显示屏。购买数个月后就出现“烧屏”应当被认为是产品缺陷，因为这肯定是不正常的。

虽然LCD屏手机用户可能庆祝他们购买的手机不会出现“烧屏”问题，LCD显示屏却存在被称为“图像残留”的问题。简单地说就是，当长时间施加相同电压时，液晶有停留在一个位置的趋势。不过谢天谢地的是，这种现象通常是暂时的，使液晶恢复松弛状态即可消除图像残留。

结论

由于有众多因素需要考虑——不仅仅是显示技术还包括手机中其他元器件，要挑选一个赢家相当困难。例如，对于一名AMOLED显示屏粉丝，你会考虑购买配置大存储容量和出色处理器，但采用LCD显示屏的手机？对于LCD显示屏粉丝，他们将有完全不同的选择。通常情况下，用户会喜欢一种显示屏类型，选择自己喜欢的显示屏即可。

高端手机通常配置AMOLED显示屏，中/低档手机则通常配置LCD显示屏，但这并非是绝对的，仍然有足够多的高端手机配置LCD显示屏。随着最近数年OLED显示屏生产成本大幅下跌，未来将有越来越多的廉价手机配置OLED显示屏。

LG和三星等公司都意识到了这一趋势，在迅速提高它们的OLED（和柔性OLED）产能。在电视机和其他大尺寸家电中，LCD可能仍将有一个光明的未来，但就目前来看，手机显示屏将日趋是OLED的天下。